轮式下肢康复机器人动力学建模与控制策略研究  

Dynamics Modeling and Control of Wheeled Lower Limb Rehabilitation Robot

作　　者：林媛媛[1] 龚涛 嵇建成 陈伟 

机构地区：[1]潍坊市中医院,山东潍坊261041 [2]深圳职业技术大学智能制造技术研究院,广东深圳518055

出　　处：《工业控制计算机》2025年第4期22-24,共3页Industrial Control Computer

基　　金：深圳职业技术大学校级配套资助项目(6021320035K);潍坊高新区2021年科技惠民计划项目(2021KJHM41)。

摘　　要：针对步态训练中患者骨盆运动轨迹的控制问题,设计了实现骨盆自由度的轮式下肢康复机器人。首先分析了康复机器人的系统结构组成,然后采用牛顿-欧拉法,分析轮式移动下肢康复机器人系统的驱动轮和减重支撑机构对患者骨盆中心点的动力学行为。为了实现联合控制及骨盆中心的空间运动轨迹,进一步研究减重支撑机构的动力学行为,建立了该机器人系统完整的动力学模型。最后应用MATLAB对下肢康复机器人进行动力学仿真建模和分析,得到实际运动轨迹,验证了所建动力学模型的有效性。For the control of pelvic motion trajectory during over ground gait training,a wheeled lower limb rehabilitation robot with six degrees of freedom is designed.System structure of the lower limbs rehabilitation robot is analyzed first,then based on the Newton-Euler method,the dynamic behaviors of driving wheels of wheeled lower limbs rehabilitation robot and weight support system to the pelvic center are derived.Because of uncertain conditions,simplification of the model is discussed and a state space equation is built to be convenient for design of controller.Finally,the dynamic simulation model of the rehabilitation robot is established by using MATLAB,actual moving trace is obtained,which verifies the validity of the dynamic model.

关 键 词：下肢康复 运动控制 骨盆轨迹 康复机器人 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]